基于Pleiades影像的东北黑土区沟蚀分异特征研究

以Pleiades遥感影像为数据源,获取东北典型黑土区2013年的侵蚀沟分布数据,并根据研究区范围内1∶10 000的数字高程模型(digital elevation model,DEM)数据提取坡度、坡向和坡形等地形因子,探讨了各地形因子影响下的侵蚀沟密度与强度规律,全面分析了东北典型黑土区沟蚀分异特征.结果表明:研究区内侵蚀沟总体分布较均匀,但在东北部地区侵蚀沟分布较密集;沟壑密度与强度随坡度的增加总体上呈先增大后减小的趋势,在5°~10°范围内沟壑密度与强度达到最大;研究区中西南、南以及东南三个坡向上的沟壑密度与强度远大于其他坡向,东北和北坡沟壑密度与强度最低;研究区内凹形坡侵蚀沟发生的概率几乎是凸形坡的2倍,直线坡沟壑侵蚀发生的概率最低,且研究区沟蚀密度和强度均与地形具有相关关系.     

环县虎洞镇杨岭沟、朱砚沟泥石流特征及危害程度分区

杨岭沟泥石流流域呈"柳叶"型,面积为0.76km²。朱砚沟泥石流流域呈"火炬"型,面积为0.63km²。经计算杨岭沟泥石流流速为2.09m/s,一次过流总量Q_p1%为0.49×10⁴m³,Q_p2%为0.26×10⁴m³,朱砚沟泥石流流速为2.11m/s,一次过流总量Q_p1%为0.41×10⁴m³,Q_p2%为0.22×10⁴m³。根据杨岭沟、朱砚沟泥石流沟道发育的特征以及堆积区的地形特征结合泥石流冲淤范围等因素,可将杨岭沟、朱砚沟泥石流危害区分为严重区、较严重区、一般区。     

黄土高原区地质环境特征及灾害发育类型分析——以甘肃省环县为例

结合甘肃省环县地质灾害详细调查实例,总结了黄土高原区地质灾害的发育类型,分析了区域内地质环境特征及地质灾害成因。得出以下结论:区域内地形地貌条件复杂,新构造活动强烈,广大地区为黄土所覆盖,地下水类型主要为松散岩类孔隙潜水和裂隙水;地质灾害点分布既具有普遍性又具有不均匀性,沿河谷两岸呈带状密集分布,中山区则分布较为稀疏;区域内地质灾害以滑坡、泥流、崩塌及不稳定斜坡为主,地形地貌、岩土体类型及地质构造是地质灾害形成的主要因素,地下水和植被是地质灾害形成的次要因素,降水、地震作用及人类工程活动是地质灾害形成的诱发因素;坡度对滑坡影响较为明显,20°~50°坡度区间内发生滑坡的数量较多,崩塌多发生于坡度大于70°的高陡斜坡上,泥流多发生在流域面积为0.1~5.0 km~2,沟谷坡度25°~45°,主沟纵坡比降10%~40%的沟谷内。     

兰州青水村黄土陷穴的侵蚀临界研究

利用无人机获取兰州市青水村高分辨率遥感影像及数字表面模型,通过识别陷穴并提取陷穴发育的地形特征值,得到了陷穴发育的侵蚀临界.结果表明,青水村陷穴主要位于沟间地边缘及沟床中,由于坡向影响了植被生长与水分运移方式,导致正北、西南和正南等坡向陷穴发育较少.陷穴发育的侵蚀临界在A-S图上呈现聚集分布,其坡度(tan值)主要集中于0.60～1.36,所需汇水面积主要集中于100～1 000 m²,侵蚀临界值(AS²)位于25～726 m².发育有陷穴的一级沟谷中陷穴数量大多<4个,随着一级沟谷面积增加,沟谷中陷穴超过4个的比例增加但陷穴密度减少.陷穴的发育与切沟演化有关,陷穴数量过多会使陷穴间的连接部分坍塌形成切沟,因此陷穴是连接坡面过程与河道过程的重要纽带,决定了黄土区的地貌格局.     

基于物源特征的白龙江流域泥石流易发性评价

白龙江流域是泥石流地质灾害的易发区和高发区,历史上曾发生过多次泥石流灾害。为探讨物源对泥石流的影响,对流域内泥石流物源数量、类型、分布进行了详细地调查分析,进而研究了物源转化泥石流的方式。在分析泥石流物源发育影响因素的基础上,采用确定性模型与灰色关联组合方法,筛选出物源敏感性、坡面侵蚀程度、沟床比降、沟壑密度四个因子,运用AHP模型进行区域泥石流易发性区划。得出以下认识：(1)白龙江流域泥石流物源分为重力侵蚀堆积型、坡面侵蚀汇集型、沟道侵蚀堆积型和弃渣侵蚀堆积型。其中物源量最多的为重力侵蚀堆积型,分布面积最广的是坡面侵蚀汇集型;(2)泥石流的物源多分布于坡度在15°~45°范围内的斜坡上,1 000~2 500 m的高程范围内,距离断裂500 m范围内,且物源量与植被覆盖率呈较好的负相关性;(3)流域内物源转化为泥石流的方式主要有崩落冲刷拉槽型、集中堵塞溃决型、沟道揭底铲刮型、坡面径流侵蚀溜滑型;(4)白龙江流域泥石流高易发区位于物源分布密集区,即泥石流流域中下游两岸。     

基于灾害熵与层次分析法的泥石流危险性评价对比分析： 以甘肃省迭部县为例

甘肃省迭部县位于白龙江流域上游区段,在构造抬升及极端气候的影响下,泥石流灾害广泛发育。通过遥感解译与实地调查,遴选出流域面积、主沟长度、流域相对高差、主沟纵比降、平均坡度、流域形状系数、岩性因子、距断层距离、1小时最大降雨量、物源参照值共10个主要孕灾因子。结合地理信息系统(geographic information system,GIS)技术,计算区内泥石流在各个孕灾因子的敏感性区间。进一步分别基于灾害熵模型与层次分析法模型对迭部县161条泥石流沟开展危险性评价,并将评价结果与区内历史泥石流灾害数据对比验证。分析结果表明：迭部县泥石流主要分布在流域面积为3~10 km2,主沟长度小于3.5 km,流域相对高差在1~1.5 km范围内,主沟纵比降大于200‰,平均坡度25°~35°,流域形状系数在1.2~1.4间,物源参照值介于0.35~0.6,距断层5 km以内,1小时最大降雨量为25~35 mm的沟谷内,沟内岩性以较软岩、松散堆积层及冲洪积层为主。危险性评级为中、高的泥石流沟作为区内最容易发生泥石流的区域,历史泥石流沟分别有74.07%和62.96%处于灾害熵模型与层次分析法模型评价结果的中、高危险性区域,说明灾害熵模型能更为准确的评估研究区泥石流危险性。     

怒江高山峡谷区泥石流堆积扇特征分析

堆积扇是泥石流活动的重要记录,是泥石流研究的重要内容.通过遥感影像识别与现场踏勘,明确了怒江高山峡谷区泥石流堆积扇空间分布特征,并对堆积扇形态特征展开了分析.结果显示:研究区200条泥石流沟中,形成明显泥石流堆积扇的有176条,堆积扇平均面积为0.052 km~2;堆积扇平均坡度多分布在5°~10°之间,占总数的59.7%,与主河下游的夹角多分布在90°~120°之间,与主河关系以阻河型分布最为广泛;泥石流流域面积、主沟比降与堆积扇面积关系不明显;堆积扇是当地居民重要的生活生产场所,堆积扇上分布的耕地、道路和桥梁受泥石流威胁严重.该研究对怒江高山峡谷区泥石流减灾防灾工作有一定的指导作用.     

不同雨强和坡度条件海涂盐土边坡侵蚀细沟发育过程

采用室内人工模拟降雨试验,在不同坡度(11.3°、21.8°、35.0°)和降雨强度(85 mm/h、110 mm/h、125 mm/h)条件下,模拟海涂盐土边坡细沟发育过程。坡面侵蚀细沟发育动态采用数码摄像进行监测,通过Image-Pro Plus(IPP)6图像分析软件对图像和数据进行整理。结果表明:(a)不同坡度和降雨强度条件下,径流产生后,很快在坡面形成细沟且细沟沟网密度变化较快;细沟数量、细沟深度、细沟平均宽度和细沟密度均随降雨时间延长而增大。(b)缓坡度条件下,土壤跌坑发育慢,细沟侵蚀率低;随着坡度增大,坡面跌坑形成后水流聚集迅速,水流侵蚀冲刷力强,细沟发育快。(c)细沟发育越深,坡面细沟数量也越多;坡面侵蚀率与细沟平均深度及水流雷诺数分别在p0.05和p0.01水平上呈显著的正线性相关关系。     

杂谷脑河流域薛城段地质灾害分布特征与影响因素

杂谷脑河流域薛城段地属川西北中、高山区,地质环境脆弱,尤其是在汶川大地震之后,该区域内的崩塌、滑坡及泥石流地质灾害更加发育,是杂谷脑河流域地质灾害高易发区。通过对该区域详细的地质调查测绘,分析和总结了该区域地质灾害的分布特征以及影响因素,得到的主要结论有:1该区域地质灾害具有带状分布、密度大、规模大、高程分布集中及雨季多发的特征;2该区域地质灾害与地形地貌关系密切,多发育在坡度26°~40°,坡向135°~224°和270°~360°及坡高64~663m的范围内;3不同的岸坡结构控制着不同的地质灾害的分布,滑坡多分布在逆向坡和斜向坡中,而崩塌多分布在横向坡和顺向坡中;4地层岩性对地质灾害的分布有着直接的影响,该区域地质灾害主要分布在千枚岩、变质砂岩、砂质板岩中;5人类工程活动对该区域的地质灾害有着较大的影响。     

宁南山区泥石流灾害危险性量化评价研究

宁夏回族自治区是中国实施"一带一路"战略的重要枢纽地带,由于地处黄土高原地区,崩、滑、流等地质灾害十分发育,以宁夏南部山区尤为突出,严重制约该地区的经济可持续发展。为了对泥石流灾害危险性进行量化评价,基于宁南山区地质灾害详细调查资料的分析,阐述了宁南山区泥石流发育特征和分布规律,构建了包括泥石流点密度、平均坡度、流域相对高差、侵蚀程度、流域面积、沟床比降、降雨等7个指标的泥石流灾害危险程度评价指标体系。采用最优组合赋权法确定各指标权重值,并基于GIS对各指标进行提取和分级量化,应用综合评判法按斜坡单元进行叠加计算。进而,采用突变点法将泥石流危险程度分为低危险、中危险和高危险3个等级,取得了较好的评价效果,与实地调查结果相符,可为宁南山区泥石流灾害风险评估及工程建设中防灾减灾提供可靠理论依据。     

甘肃黄土陷穴的形成因素及分布规律研究

黄土陷穴在甘肃中东部地区分布较广,本文主要对甘肃黄土陷穴形成因素及分布规律进行了初步分析研究。笔者认为甘肃黄土陷穴的形成因素主要为物质组成和结构、垂直节理和渗透性、降雨特征、地形、坡面切割和沟蚀发育的程度、人为活动等;甘肃黄土陷穴的分布规律主要受黄土层位控制,发育方向受构造节理控制,表现在地形地貌上主要分布于斜坡与陡坎的交界地带,坡度较缓、排水不便的坡体上,临沟的塬边凹形地段,冲沟沟头,人工填土地段等。     

甘肃省武都区马槽沟泥石流特征及其治理工程效应

调查了马槽沟泥石流沟的地形地貌、地层岩性、松散物源、降雨等地质环境条件和人类工程活动情况,对比分析1990年竣工和"5.12"汶川地震后新修建的治理工程,研究其工程治理效应.结果表明马槽沟泥石流属中易发粘性泥石流.1988年马槽沟实施的拦挡工程使主沟道沟床比降由7.5%降为5.4%,起到了消减洪峰流量和泥沙输移量的作用;2009年新建拦挡工程库区淤满后,主沟道纵比降将变缓为3.77%,沟床平均宽从建坝前6.85 m淤宽到34.9m,百年一遇流量的泥石流在修建拦挡工程前后,经过沟口处的流速将减小54.4%,泥石流输移的最大粒径减小75.5%,说明马槽沟泥石流综合治理工程的实施能有效减少泥沙输出量,对扼制白龙江武都段河床淤积及长江中上游水土流失做出贡献,同时为北峪河流域泥石流灾害以及其他地区类似泥石流沟的治理提供理论依据和科学理念.     

甘肃天水市北山地质灾害危险度区划

依据北山地质灾害的形成机制,选取地层岩性、断裂构造、多年平均降水量、交通道路、山坡坡向、沟岸坡度、沟谷密度、地形起伏度8个评价指标,利用层次分析法研究了各指标与地质灾害间的关系,建立以ArcGIS 10.2为平台的危险度区划模型,完成天水市北山地质灾害危险度区划图.结果表明:天水市北山高危险区面积41.61 km²,占研究区总面积的29.72%;中危险区面积33.84 km²,占研究区总面积的24.17%;低危险区面积64.13 km²,占研究区总面积的45.81%,所得区划结果与各地质灾害区域的分布特征相吻合.     

徽县庙儿沟泥石流成因及防治措施研究

通过对徽县庙儿沟泥石流形成条件、发育特征、规模及成因的研究,得到庙儿沟从降雨、物源和地形地貌均满足泥石流形成的条件,庙儿沟泥石流成因主要是支沟汇流和主沟侵蚀下切造成,支沟汇流形成强大的动能,流通区主沟掏蚀沟岸和揭底沟床堆积物源形成泥石流,并形成一个泥石流容重和流量不断增大的过程,在下游沟道平缓地段泥石流动能减缓,并开始堆积.在研究庙儿沟泥石流形成条件、发育特征及成因的基础上,本论述提出了拦挡、排导、护岸和清淤的综合防治措施建议.     

汶川强震区龙溪河流域泥石流灾害分布规律研究——以四川省都江堰龙溪河8·13泥石流为例

"5·12"汶川地震后的强震区暴发了数次泥石流灾害,2010年8月13日都江堰龙溪河流域的泥石流灾害就是其中最严重的灾害之一。龙溪河流域在75 mm/h强降雨条件下,长11 km流域内共有45处暴发泥石流灾害。在现场调查和遥感资料分析的基础上,对都江堰龙溪河沿线泥石流灾害分布规律和流域面积、高差、距断层距离、坡度、岩性等影响要素的关系进行了研究,表明:1流域面积小于1.0 km2的泥石流流域占多数,达到总数的73.3%;2高差(200~400)m范围内泥石流点最多,占总数的41.3%%,其他高差区段差别不大;3在坡度为20°~40°的范围内,其数量占总数的90%以上;而在坡度20°以内的泥石流点相对较少;4距离发震断裂5 km范围内集中了该区域的所有泥石流分布点;距断裂带越近,灾害分布越多;5泥石流灾害点在各类岩层中均较发育,但硬岩地层地质灾害分布最为集中,占48.9%。通过以上规律研究旨在为泥石流灾害的预测和防治提供借鉴和参考。     

贺兰山东麓冲积扇发育特征

贺兰山东麓是我国冲积扇发育比较典型的地区之一,受独特的气候和山地特征以及黄河冲积平原的影响,该地区冲积扇发育有着不同于其他地区的特点：扇体主要以砂砾石物质为主形成,砾石滩地与前缘坡地呈突然转折,前缘形成咸水湖沼和沙地,扇体坡度较大,扇体前缘基本沿直线分布等。而且本地区冲积扇在发育上也存在着较大的差异：北段的大武口冲积扇物质组成较细,坡度较平缓,面积较大。中段的大水沟等四个扇体组成物质较粗,坡度较大,而面积较小。南段的贺兰口等4个扇体则物质粗,坡度大,面积中等。本文介绍了贺兰山东麓冲积扇的形态、规模、地貌、物质、沉积结构构造等。并对流域特征与扇体特征的关系以及其他影响冲积扇的发育特征的因素进行了探讨,发现扇体面积与流域面积、地势起伏度有以下关系：A_f=6.245A_d^1.09h^1.33。扇体坡度与流域面积和地势起伏度的关系式为：r=10.67A_d^-0.27h^0.39。可见山地地势起伏对贺兰山东麓冲积扇的影响相对较大。同时,气候、构造和黄河冲积平原也影响着扇体发育。     

综合多源数据的毛竹林大小年空间分异研究

毛竹存在周期性的大小年现象,研究毛竹林大小年空间分异程度对区域毛竹可持续经营有重要意义.选择毛竹分布广泛的浙江省安吉县和安徽省广德市为研究区,基于2018—2020年Sentinel-2数据和多时相年度毛竹林遥感指数,获取毛竹林的大小年空间分布信息,对比大小年毛竹林在不同行政区划和地形条件下的空间分布情况,构建毛竹林大小年分异指数(MODI),分析大小年毛竹林在行政区划和像元级下的分异格局.结果表明：1)安吉县和广德市的毛竹林分布面积分别是637.6 km²和334.5 km²,安吉县毛竹林集中分布在东部和西部,而广德市毛竹林集中分布在北部和南部;2)毛竹林集中分布在高程100～400 m和坡度5°～35°的范围内;3)安吉县和广德市的MODI值分别为0.77和0.59,安吉县孝丰镇和广德市誓节镇的MODI值最高,而安吉县章村镇和广德市四合乡的MODI值最低.     

基于Flood Area模型的山西山谷地区暴雨洪涝灾害风险特征分析

基于1992—2021年降水观测数据和气象灾情数据，采用Flood Area模型对沁水经济技术开发区所在山谷地区不同重现期下的暴雨洪涝淹没范围进行模拟评估.结果表明：研究区所在地区不同重现期小时雨型呈多峰分布，山谷效应导致雨水汇流，淹没水深和面积增加，具有一定的暴雨洪涝风险；区内大部分淹没面积在10 cm2以下；内涝等级为一般性内涝风险(10～25 cm)的淹没面积为0.48 km²，主要呈散点状分布于研究区各片区；中度内涝风险(25～50 cm)的淹没面积为0.41 km²，主要呈散点状分布在端氏综合服务中心周围；严重内涝风险(50～80 cm)的淹没面积较少，为0.32 km²；特别严重内涝风险(>80 cm)的淹没面积为4.74 km²，主要集中分布于北部产业片区和南部产业片区的偏西地区.各重现期淹没风险较大的区域主要分布在各个片区内低洼地区，与实际灾情相符.     

岩溶地区坡面红壤抗冲性冲刷试验研究

为了研究岩溶地区不同影响因子对坡面红壤抗侵蚀性的影响,通过室内模型冲刷试验,考虑坡度,冲刷流量及干密度三个影响因素,对坡面表层红壤抗径流机械冲刷能力进行研究,分析不同条件下坡面表层红壤结构的抗冲性能。结果表明:坡度和冲刷流量对岩溶地区坡面红壤冲蚀量存在非线性的叠加增长作用。坡度与岩溶地区坡面红壤冲蚀量近似呈指数关系增长。坡面为疏松结构时,冲刷流量与坡面红壤冲蚀量呈密切的幂函数相关;坡面为紧实结构时,冲刷流量则与坡面红壤冲蚀量近似呈线性关系增长。土壤干密度影响了整个坡面冲蚀过程,尤其是细沟的发生、发展。冲刷过程中疏松土坡面细沟发育明显,而紧实土坡面多为断续的月牙形冲刷坑。冲刷流量(径流量)为坡面表层红壤抗冲性主要影响因子。     

基于小流域单元的泥石流易发性评价

为探究不同评价指标体系对泥石流易发性评估结果的影响。选取植被覆盖度、地层岩性、地表起伏度、地表粗糙度、沟壑密度、距断层距离和地震峰值加速度总共7个评价因子组成对照组指标体系,通过坡体稳定性分析得到潜在失稳面积与小流域面积比评价指标,构建包阔地表起伏度、地表粗糙度、沟壑密度、距断层距离、地震峰值加速度和潜在物源分布面积与小流域面积比的试验组指标体系,采用确定性系数模型,将安宁河流域划分为高、较高、中、较低、低五个泥石流易发性区。对比结果表明：试验组指标体系与对照组指标体系的泥石流易发性高易发区和较高易发区频率比值分别占总频率比值的88.17%和85.88%,表明两种评价指标体系均客观、有效的评价了安宁河流域的泥石流易发性。试验组指标体系的AUC值达0.767,与对照组指标体系的AUC值相比提升了1.99%,表明泥石流易发性评价指标体系中加入坡体稳定性因子相较于仅考虑孕灾环境因子的泥石流易发性评价结果更好。为提高泥石流易发性评估结果提供了新思路。